專利名稱：冷陰極熒光燈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在液晶顯示裝置用照明裝置中作為光源使用的冷陰極熒光燈。
背景技術(shù)：
如圖35(a)、(b)所示，已有的冷陰極熒光燈，在直管形玻璃外殼51的內(nèi)壁，形成由紫外線刺激發(fā)光的熒光體層52，在玻璃外殼51的內(nèi)部，封入作為放電媒體的氖和氬稀有氣體53和水銀54。在玻璃外殼51兩端內(nèi)部，分別配置有底筒狀的電極55a、55b。在電極55a、55b的底面部分別連接引入線57a、57b，使其延伸到玻璃外殼51的外部。引入線57a、57b在從各電極的底面部到玻璃外殼51最頂端的部分，分別由密封線58a、58b包復(fù)。密封線58a、58b分別通過珠狀玻璃59a、59b被密封在玻璃外殼51的端部。在形成電極55a、55b的金屬中使用了鎳(Ni)。
由于配置電極的部分，熒光體層不發(fā)光，則在圖35(a)、(b)所示冷陰極熒光燈中，存在管軸方向有效發(fā)光長度因密封線58、珠狀玻璃59、電極55的長度而變短的問題。在冷陰極熒光燈全長中占有的有效發(fā)光長度較短的情況下，當(dāng)作為液晶顯示裝置的光源使用時(shí)，有效顯示畫面變小，其周圍邊緣(邊框)部分的寬度變大。這樣，不能達(dá)到液晶顯示裝置小型化、大畫面化的要求。
為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)有了去掉密封線58，將電極55直接密封在外殼上的冷陰極熒光燈(參照專利文獻(xiàn)1)。該冷陰極熒光管配置有底筒狀電極，使其開口端向著玻璃外殼內(nèi)放電空間側(cè)，并直接密封在外殼上，把電極的有底端部從玻璃外殼向外部突出。
(專利文獻(xiàn)1)日本國特許公開公報(bào)，特開2002-042724號公報(bào)。
然而，這種構(gòu)造的冷陰極熒光燈，在從驅(qū)動(dòng)電路供給燈的電力認(rèn)為一定時(shí)，由于電極端部向玻璃外殼的外部突出，該部分被外部空氣冷卻，則抑制了電極的電子發(fā)射。因此，即使燈電壓變高，也存在燈電流被抑制，不能得到較高照度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題而研制的，其目的是提供一種冷陰極熒光燈，在不會導(dǎo)致電子發(fā)射效率、對照度的可靠性降低的情況下，能使有效發(fā)光長度長。
并且，本發(fā)明的另一目的是提供一種制造上述冷陰極熒光燈的制造方法。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈具有玻璃外殼；在該玻璃外殼的內(nèi)壁形成的熒光體層；在該玻璃外殼內(nèi)封入稀有氣體和水銀，并在玻璃外殼的兩端部密封的電極，其特征是上述電極有底，而且上述有底筒狀電極在上述有底筒狀電極的筒狀殼體部密封上述玻璃外殼端部，使開口端突出，在上述玻璃外殼空間內(nèi)側(cè)后露出，同時(shí)進(jìn)行封裝，使有底筒狀電極的電極底部位于該密封區(qū)域。
按照本發(fā)明，在玻璃外殼的兩端部整體密封有底筒狀電極，以維持空心效果的狀態(tài)增加有效發(fā)光長度。并且在使電極的開口端向著玻璃外殼空間內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，在電極殼體部密封玻璃外殼端部，使電極底部位于電極和玻璃外殼的密封區(qū)域，由此電極端部并不露出在玻璃外殼之外，防止被冷卻。
其特征是在上述有底筒狀電極底部的玻璃外殼外側(cè)露出的端部，焊接銅或銅氧化物。
其特征是在上述有底筒狀電極底部的玻璃外殼外側(cè)露出的端部，焊接板狀導(dǎo)電性金屬，焊接輪形引出端子。
其特征是在上述有底筒狀電極底部的玻璃外殼外側(cè)露出的端部，通過具有彈性的導(dǎo)電性金屬焊接板狀導(dǎo)電性金屬。
這里，對于電極來說，希望采用Ni、Mo、Nb、Ta等耐濺射用金屬。電極底部的厚度希望為0.07mm以上的范圍。電極側(cè)壁的厚度希望為0.05～0.3mm的范圍。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法，其特下是具有在兩端開口的玻璃外殼內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入玻璃外殼內(nèi)并將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；將已暫時(shí)固定該電極的玻璃外殼開口端密封的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼另一端部的工序；在上述已暫時(shí)固定電極和上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)形成真空，在充填稀有氣體后密封該開口部的工序；對水銀套筒進(jìn)行高頻加熱，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)電極間的工序；在上述各個(gè)電極側(cè)壁密封上述各電極四壁的玻璃外殼的工序。
這里，玻璃外殼與電極的熱膨脹比率，相對于玻璃外殼1，希望電極為0.9～1.2的范圍。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法，其特征是具有在兩端開口的玻璃外殼內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入玻璃外殼內(nèi)并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；在上述已暫時(shí)固定電極和上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將已暫時(shí)固定該電極的玻璃外殼開口端密封的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼另一端部的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)形成真空，在充填稀有氣體后密封該開口部的工序；對水銀套筒進(jìn)行高頻加熱，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)電極間的工序；在上述各個(gè)電極側(cè)壁密封上述各電極四壁的玻璃外殼的工序。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法，其特征是具有在兩端開口的玻璃外殼內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入玻璃外殼內(nèi)并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；固定該電極并在玻璃外殼開口端部側(cè)的空間部暫時(shí)固定吸氣劑，再密封玻璃外殼開口端的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼另一端部的工序；在上述已暫時(shí)固定電極和上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)形成真空，在充填稀有氣體后密封該開口部的工序；對水銀套筒進(jìn)行高頻加熱，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)電極間的工序；在上述各個(gè)電極側(cè)壁密封上述各電極四壁的玻璃外殼的工序。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法，其特征是具有在兩端開口玻璃外殼內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入玻璃外殼內(nèi)并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；暫時(shí)固定該電極并在玻璃外殼開口端部側(cè)的空間部暫時(shí)固定吸氣口，再密封玻璃外殼開口端的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極并把該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼另一端部的工序；在上述已暫時(shí)固定電極和上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)形成真空，在充填稀有氣體后密封該開口部的工序；對水銀套筒進(jìn)行高頻加熱，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)電極間的工序；上述各個(gè)電極四壁，將另一個(gè)電極四壁的玻璃外殼密封在電極側(cè)壁后，將上述一個(gè)電極四壁的玻璃外殼密封在電極側(cè)壁的工序。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈，在玻璃外殼的端部開口部之內(nèi)，密封已有外周面形成氧化膜的筒狀金屬電極，并不透氣地密封該端部開口部。
該冷陰極熒光燈，由于使用了預(yù)先在外周面形成氧化膜的有底筒體型電極，則在密封制造過程中即使以高卡熱量加熱電極表面，也能抑制電極表面產(chǎn)生白煙，電極與玻璃外殼的端部開口部的接合部分的磨合良好，抑制了氣泡的產(chǎn)生，可靠地不透氣地密封是可能的，從而提供了一種抑制了密封部分龐大化的高效率、高可靠性的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈中，上述電極外周面的氧化膜厚度為0.2～3.0μm，由于將氧化膜厚度設(shè)定在該范圍，可以使電極和玻璃外殼的端部開口部的接合部分的磨合良好，能夠提高密封部分的強(qiáng)度。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈中，上述電極僅是在其外周面的氧化膜與上述玻璃外殼的端部開口部接合的部分形成，而在與電極的玻璃外殼的端部開口部的接合部以外的放電空間露出的部分，未形成氧化膜，則不會妨害放電特性，實(shí)現(xiàn)高效率化。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈中，上述電極在上述玻璃外殼的端部開口部接合的部分與在玻璃外殼的放電空間側(cè)伸出的部分，其外徑不同，制造時(shí)可以區(qū)別必須形成電極外周面氧化膜的部分和不必形成的部分，僅在必須氧化膜的部分容易形成氧化膜。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈中，上述電極由鉬構(gòu)成，由于采用具有與玻璃原料的熱膨脹系數(shù)相近特性的電極原料，則即使在高溫狀態(tài)下，也可以使電極金屬相與玻璃相接觸部分的工作熱應(yīng)力較小，實(shí)現(xiàn)可靠性高的密封。
本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法，其特征是；通過有底筒體形金屬電極不透氣地密封玻璃外殼的端部開口部，在上述電極的外周面預(yù)先形成氧化膜，將該電極塞入上述玻璃外殼的端部開口部中，加熱該電極的塞入部分，將該電極的外周部密封在上述玻璃外殼的端部。
采用本冷陰極熒光燈的制造方法，電極與玻璃外殼的端部開口部的接合部分磨合好，能可靠地不透氣地密封電極，可以高效率地制造可靠性高的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈制造方法中，其特征是上述電極的外周面氧化膜是0.2～3.0μm?？梢灾圃祀姌O與玻璃外殼的端部開口部的接合部分磨合良好而且密封部分強(qiáng)度也高的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈的制造方法中，其特征是上述電極的外周面氧化膜，僅在與必須形成該氧化膜部分的上述玻璃外殼端部接合的部分形成。由于在與電極的玻璃外殼的端部開口部的接合部以外的放電空間露出的部分，不形成氧化膜，則可以制造不妨害放電特性、高效率放電點(diǎn)燈的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈的制造方法中，其特征是一面在不必形成上述電極的氧化膜的部分噴涂氮?dú)怏w，一面用噴燈加熱必須形成氧化膜的部分，形成上述氧化膜。這樣，即可在必須形成氧化膜的部分，可靠地形成氧化膜，從而高效率地制造放電點(diǎn)燈的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈的制造方法中，其特征是上述電極在不必形成氧化膜的部分和必須形成氧化膜的部分，使其外徑不同。這樣，即可僅在形成氧化膜的必要部分更可靠地形成氧化膜，從而高效率地制造放電點(diǎn)燈的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈的制造方法中，其特征是上述電極以鉬為原料。由于采用了具有與玻璃原料的熱膨脹系數(shù)接近特性的電極原料，則即使在高溫度狀態(tài)下，也可以使電極金屬相與玻璃相的接觸部分的工作熱應(yīng)力較小，能夠制造可靠性高、長壽命的冷陰極熒光燈。
在本發(fā)明的冷陰極熒光燈的制造方法中，其特征是上述電極的外周面，通過加熱到上述鉬的沸點(diǎn)溫度以上，形成上述氧化膜。


圖1是表示第1實(shí)施例的冷陰極熒光燈構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖2(a)是圖1所示的冷陰極熒光燈電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖2(b)是其直徑方面剖面圖。
圖3是表示電極壽命對電極底部厚度的特性的曲線圖，橫軸是電極底部厚度(mm)，縱軸是用濺射在電極底部形成孔的壽命時(shí)間(Hr)。
圖4是表示管電壓對電極側(cè)面厚度的特性的曲線圖，橫軸是電極側(cè)壁厚度(mm)，縱軸是管電壓(Vrms)。
圖5是在電極底面部連接電線束的引線的狀態(tài)圖。
圖6是表示實(shí)施例1與比較例1的冷陰極熒光燈的全光束特性的曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是全光束(Lm)。
圖7是表示實(shí)施例1與比較例1的裝配到照明裝置時(shí)亮度維持率特性的曲線圖，橫軸是經(jīng)過時(shí)間(Hr)，縱軸是亮度維持率(％)。
圖8是表示實(shí)施例1與比較例1的電極近旁溫度分布的曲線圖，橫軸是距玻璃外殼端部的距離(mm)，縱軸是溫度(℃)。
圖9(a)是表示安裝實(shí)施例1的冷陰極熒光燈時(shí)背面照明裝置可使用都分的圖，圖9(b)是表示安裝比較例1的冷陰極熒光燈時(shí)背面照明裝置可使用部分的圖。
圖10(a)是圖1所示冷陰極熒光燈中使用其他電極時(shí)電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖10(b)是其直徑方向剖面圖。
圖11是關(guān)于實(shí)施例2與比較例1的冷陰極熒光燈的亮度對管電流特性的曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是全光束(Lm)。
圖12是表示關(guān)于實(shí)施例2與比較例1的裝配到照明裝置時(shí)亮度維持率特性的曲線圖，橫軸是經(jīng)過時(shí)間(Hr)，縱軸是亮度維持率(％)。
圖13是表示第2實(shí)施例的第1電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖14(a)是圖13所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖14(b)是其直徑方向剖面圖。
圖15是表示第2實(shí)施例的第2電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖16(a)是圖15所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖16(b)是其直徑方向剖面圖。
圖17是表示第2實(shí)施例的第3電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖18(a)是圖17所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖18(b)是其直徑方向剖面圖。
圖19是表示連接電線束的電極部分的另外構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖20是表示連接電線束的電極部分的又一種構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖21是表示連接電線束的電極部分的又一種構(gòu)成的軸方向剖面圖。
圖22是表示制造圖1的冷陰極熒光燈的情況的工序圖。
圖23(a)是按本制造工序制造的冷陰極熒光燈的端部擴(kuò)大剖面圖，圖23(b)是按比較用制造工序制造的冷陰極熒光燈的端部擴(kuò)大剖面圖。
圖24(a)是實(shí)施例3的電極密封位置圖，圖24(b)是比較例2的電極密封位置圖。
圖25是關(guān)于實(shí)施例3和比較例2的冷陰極熒光燈管電壓對管電流特性的曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是管電壓(Vrms)。
圖26(a)是本發(fā)明第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的軸方向剖面圖，圖26(b)是圖26(a)的B-B線剖面圖。
圖27是本發(fā)明第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的電極氧化膜厚度與拉伸強(qiáng)度關(guān)系的測定結(jié)果的曲線圖。
圖28是本發(fā)明第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品與未在電極上形成氧化膜的比較例制品的拉伸強(qiáng)度比較表。
圖29是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品與未在電極上形成氧化膜的比較例制品的拉伸強(qiáng)度測定結(jié)果的曲線圖。
圖30是本發(fā)明第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈及其使用的電極的軸方向剖面圖。
圖31是在用于本發(fā)明第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈的電極上形成氧化膜的裝置的正面圖。
圖32是表示本發(fā)明第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品與使用在全體上形成氧化膜的電極的冷陰極熒光燈的比較例制品的放電特性測定結(jié)果的曲線圖。
圖33是表示本發(fā)明第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品與第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品的電極密封長度測定結(jié)果的曲線圖。
圖34是本發(fā)明第7實(shí)施例的冷陰極熒光燈及其使用的電極的軸方向剖面圖。
圖35(a)是已有的冷陰極熒光燈的軸方向剖面圖，圖35(b)是其直徑方向剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下利用

本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1的軸方向剖面圖所示，本實(shí)施例的冷陰極熒光燈在直管形玻璃外殼1的內(nèi)壁形成由紫外線刺激發(fā)光的熒光體層2，在玻璃外殼1的內(nèi)部不透氣地封入作為放電媒體的氖和氬稀有氣體3和水銀4。在玻璃外殼1的兩端密封有底筒狀電極5a、5b的筒狀殼體部，而使各個(gè)開口端突出并在玻璃外殼1的內(nèi)部后露出，同時(shí)進(jìn)行封裝使電極5a、5b的整體位于該密封區(qū)域。也就是，電極5a、5b的端部底面部在玻璃外殼1的端部露出，其他部分收納在密封區(qū)域內(nèi)。在電極5a、5b的底面部分別焊接含有銅(Cu)或銅化合物的Cu的金屬6a、6b。在該金屬6a、6b上錫焊接由電線束組成的引線7a、7b。熒光體層2采用混合了紅、蘭、綠的3波長熒光體。
下面，說明冷陰極熒光燈尺寸的一例。玻璃外殼1的軸方向全長是200mm，外形是1.8mm，內(nèi)徑是1.4mm。電極5a與電極5b的距離是188mm。外徑希望在1.2～5.0mm的范圍。
如圖2(a)的部分?jǐn)U大剖面圖所示，電極5的軸方向的長度L是2～4mm，如圖2(b)所示，外徑P是1～4mm，電極5與玻璃外殼1的密封區(qū)域軸方向的長度N是1～2mm。本實(shí)施例中，將電極5整體地密封在玻璃外殼1的兩端部。這時(shí)，濺射集中在電極5的底部，擔(dān)心在電極5的底部打開一個(gè)孔。為此，電極5的材料，選用耐濺射的金屬。這些金屬采用鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鉭(Ta)中的至少一種。
從防止因?yàn)R射產(chǎn)生孔隙的觀點(diǎn)出發(fā)，希望電極5底部的厚度M在軸方向較厚。然而，如電極底部太厚而設(shè)定必要的電極表面積時(shí)，底部越厚，越削減有效發(fā)光長度，因此，對于電極底部的厚度M，如下所述，必須探討最佳范圍。
圖3是相對于電極底部厚度的壽命特性曲線圖。如該圖所示，當(dāng)由于濺射的影響在電極底部形成孔的保證時(shí)間為4000(Hr)時(shí)，在電極底部的厚度薄于0.05mm的情況下，可以確認(rèn)在達(dá)到該保證時(shí)間前已形成孔。因此，電極底部的厚度為比其還有余量的0.07mm以上是最適當(dāng)?shù)?。對于電極底部厚度的上限，壽命時(shí)間穩(wěn)定的0.25mm最為適當(dāng)。從防止因?yàn)R射產(chǎn)生孔的觀點(diǎn)來看，也希望電極5的側(cè)壁較厚。然而，電極側(cè)壁過厚時(shí)將失去空心效果，電極的內(nèi)表面變小，招致管電壓上升，電力損耗加大，因此必須探討電極側(cè)壁厚度的最佳范圍。
圖4是電極側(cè)壁厚度的管電壓特性曲線圖。如圖所示確認(rèn)，電極側(cè)壁厚度超過0.3mm時(shí)，管電壓開始上升。對于電極側(cè)壁厚度的下限，當(dāng)過薄時(shí)，濺射影響壽命變短，0.05mm最適當(dāng)。也就是，電極側(cè)壁的厚度在0.05～03mm范圍最適當(dāng)。
圖5是在電極底面部連接電線束的引線的狀態(tài)圖。如圖所示，在電極5底面部焊接的金屬6的外面，錫焊電線束8的引線7。這樣，本實(shí)施例中，由于在含有Cu的金屬6上連接引線7，則其連接面積寬大，易于錫焊。
以下，對本實(shí)施例的冷陰極熒光燈(以下稱實(shí)施例1)與圖26所示冷陰極熒光燈(以下稱比較例1)的特性進(jìn)行比較，實(shí)施例1與比較例1，其2其外殼都是直管形，大致為正園形，其外徑為2.0mm，內(nèi)徑為1.6mm，軸方向全長為200mm，2個(gè)電極間的距離為194mm。電極是外徑1.1mm、內(nèi)徑0.9mm的有底筒狀，底厚0.1mm。
實(shí)施例1中，將電極5整體地密封在玻璃外殼1的兩端部，不須要密封線58，與比較例1比較，有效發(fā)光長度延長了約4mm。
圖6是實(shí)施例1和比較例1的冷陰極熒光燈的全光通量特性的曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是全光通量(Lm)。如圖所示，實(shí)施例1與比較例1比較，全光通量提高了約2％。
圖7是實(shí)施例1和比較例1中，組裝到照明裝置時(shí)的亮度維持率特性曲線圖，橫軸是經(jīng)過時(shí)間(Hr)，縱軸是亮度維持率(％)。如圖所示，將冷陰極熒光燈組裝到照明裝置時(shí)的亮度維持率，實(shí)施例1與比較例1比較，提高了約5％。
圖8是實(shí)施例1和比較例1的電極附近的溫度分布曲線圖，橫軸是距玻璃外殼端部的距離(mm)，縱軸是溫度(℃)。如圖所示，在距玻璃外殼端部的距離不足約3mm的部分，實(shí)施例1和比較例1的溫度分布沒有大的差別，在該距離為3mm以上的部分，實(shí)施例1與比較例1比較，更抑制了溫度的上升。
圖9(a)是表示裝置了實(shí)施例1的冷陰極熒光燈的背面照明裝置可使用部分的圖，圖9(b)是表示裝置了比較例1的冷陰極熒光燈的背面照明裝置可使用部分的圖。實(shí)施例1和比較例1，在導(dǎo)光板中央部的亮度是相同的，然而如圖所示，實(shí)施例1的有效發(fā)光長度較長，與比較例1比較，導(dǎo)光板的端部更明亮，可使用部分?jǐn)U大了。因此，使用實(shí)施例1，有助于顯示裝置畫面區(qū)域的擴(kuò)大。
因而按照本實(shí)施例，將有底筒狀電極5a、5b整體地密封在玻璃外殼1的兩端部，由于電極的表面積擴(kuò)大，則可以流過足夠的管電流，在維持了空心效果的狀態(tài)下可增加有效發(fā)光長度。并且，在電極5a、5b的殼體部密封玻璃外殼端部，使電極5a、5b的各開口端向著玻璃外殼1的空間內(nèi)側(cè)，使電極底部位于電極5a、5b與玻璃外殼1的密封區(qū)域，將電極端部完全收納在密封區(qū)域，不會突出到玻璃外殼1的外部，防止電極5a、5b冷卻，不會招致可靠性相對于電子發(fā)射效率、照度的降低，能增加有效發(fā)光長度。其結(jié)果是，在液晶顯示裝置用照明裝置中采用本冷陰極熒光燈時(shí)，可實(shí)現(xiàn)顯示部分的大型化。
按照本實(shí)施例，作為電極5的原料，使用了Ni、Mo、Nb、Ta等耐濺射用金屬，可以防止由于濺射的影響，在電極5底部產(chǎn)生孔。
按照本實(shí)施例，設(shè)電極5的底部厚度為0.07mm以下的范圍，設(shè)電極5的側(cè)壁厚度為0.05～0.3mm的范圍，可以防止由于濺射導(dǎo)致的短壽命化，由于管電壓上升引起的電力損耗增大。
按照本實(shí)施例，在電極5的底面部焊接合有Cu的金屬6，則在該金屬6上連接引線7時(shí)，很容易進(jìn)行錫焊。
此外，當(dāng)使用Mo形成電極5時(shí)，由于Mo的熱膨脹系數(shù)值是接近玻璃外殼1的熱膨脹系數(shù)值，則具有電極5與玻璃外殼1的密封強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
也可以利用圖10所示電極15，代替圖2所示電極5。圖10(a)是在圖1所示冷陰極熒光燈中使用其他電極的電極部分?jǐn)U大剖面圖，圖10(b)是其直徑方向剖面圖。該圖的電極15在有底形狀、采用耐噴射用金屬、各部分尺寸等方面，與電極5一樣，但其內(nèi)壁為凹凸形狀。因此，電極的表面積擴(kuò)大了，冷陰極熒光燈的亮度可更為明亮。
圖11是使用電極15的冷陰極熒光燈(以下稱實(shí)施例2)與比較例1的冷陰極熒光燈的管電流的亮度特性曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是全光通量(Lm)。如圖所示，比較實(shí)施例2與比較例1的特性時(shí)，實(shí)施例2與比較例1比較，亮度提高約2％。圖12是實(shí)施例2和比較例1中，組裝到照明裝置時(shí)的亮度維持率特性曲線圖，橫軸是經(jīng)過時(shí)間(Hr)，縱軸是亮度維持率(％)。如圖所示，將冷陰極熒光燈裝配到照明裝置時(shí)的亮度維持率，實(shí)施例2與比較例1比較，提高約5％。
本實(shí)施例中，說明冷陰極熒光燈電極部分的另一種構(gòu)成。電極部分以外的構(gòu)成與圖1一樣，省略其重復(fù)說明。
圖13是表示第2實(shí)施例的第1電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。如圖所示，本實(shí)施例的第1電極部分的構(gòu)成是在電極5的底面部焊接了板狀導(dǎo)電性金屬9，在該導(dǎo)電性金屬9的壁面，焊接作為引出端子的輪狀導(dǎo)電性金屬10。這些導(dǎo)電性金屬的原料，選用例如DUX，F(xiàn)e。
電線束8的引線7被加工成U字形，以在導(dǎo)電性金屬10的輪中通過的狀態(tài)，用錫焊固定在導(dǎo)電性金屬10上。
用圖14說明該電極部分尺寸的一例。圖14(a)是圖13所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖14(b)是其直徑方向剖面圖。如圖所示，電極5的軸方向長L是2～4mm，外徑P是1～4mm，板狀導(dǎo)電性金屬9的厚度R是0.1mm，輪狀導(dǎo)電性金屬10的外徑S是0.5～3.5mm，厚0.1mm。玻璃外殼內(nèi)的電極間距離是194mm。
圖15是表示第2實(shí)施例的第2電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。如圖所示，本實(shí)施例的第2電極部分的構(gòu)成是在電極5的底面部焊接具有彈簧狀彈性的導(dǎo)電性金屬11，在其頂端部焊接板狀導(dǎo)電性金屬12。
對向配置的導(dǎo)光板14和反射板16由支持柱17固定，并由這些構(gòu)成照明裝置的外框架。在電線束8的頂端焊接板狀金屬18，該金屬18由橡膠托架19固定。以使橡膠托架19的插入口面向照明裝置的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)，將由金屬18和橡膠托架19構(gòu)成的插座裝配到支持柱17上。
將冷陰極熒光燈裝配到照明裝置時(shí)，在冷陰極熒光燈兩端部，將電極5的導(dǎo)電性金屬12插入橡膠托架19的插入口，依靠導(dǎo)電性金屬11的彈簧彈力，將冷陰極熒光燈固定在支持柱17上。
利用圖16說明該電極部分的尺寸。圖16(a)是圖15所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖16(b)是其直徑方向剖面中，電極5的軸方向長度L、外徑P與圖13一樣。導(dǎo)電性金屬12是直徑1.5mm的園板狀，其厚度是0.1mm。
圖17是表示第2實(shí)施例的第3電極部分構(gòu)成的軸方向剖面圖。如圖所示，本實(shí)施例的第3電極部分的構(gòu)成是在電極5的底面部焊接板狀導(dǎo)電性金屬9，在該導(dǎo)電性金屬9的壁面焊接與導(dǎo)電性金屬9相比直徑方向的面積較大的導(dǎo)電性金屬21。
電線束8的頂端焊接在板狀金屬18上，該金屬18由橡膠托架19固定。在橡膠托架19的插入口設(shè)置棘爪23。由金屬18與橡膠托架19構(gòu)成的插座，與圖14一樣，裝配到照明裝置中。
將冷陰極熒光燈裝配到照明裝置時(shí)，在冷陰極熒光燈兩端部，將電極5的導(dǎo)電性金屬21插入到橡膠托架19的插入口，由棘爪23固定。因此，冷陰極熒光燈被固定。
利用圖18說明該電極部分的尺寸。圖18(a)是圖17所示電極部分的擴(kuò)大剖面圖，圖18(b)是其直徑方向剖面圖。圖中，電極5的軸方向長度L、外徑P與圖13一樣。導(dǎo)電性金屬21是直徑1.0mm的園板狀，其厚度T是0.2～3.0mm。導(dǎo)電性金屬21與導(dǎo)電性金屬9加在一起的厚度為3.5～5.5mm。
因而按照本實(shí)施例，如第1電極部分，在電極5的底面部通過導(dǎo)電性金屬9焊接輪狀導(dǎo)電性金屬10，使電線束8的引線7以在導(dǎo)電性金屬10的輪中通過的狀態(tài)，錫焊在導(dǎo)電性金屬10上，即可用簡易的工序連接電線束8和冷陰極熒光燈的電極5。
按照本實(shí)施例，如第2電極部分，在電極5的底面部通過彈簧狀導(dǎo)電性金屬11焊接板狀導(dǎo)電性金屬12，將導(dǎo)電性金屬12插入到橡膠托架19的插入口中，以使該導(dǎo)電性金屬12接觸與電線束8連接的導(dǎo)電性金屬18，這時(shí)依靠彈簧彈力把冷陰極熒光燈固定在支持柱17上，即可省略錫焊工序，能夠大幅度縮短連接電線束8與冷陰極熒光燈電極5的作業(yè)時(shí)間。
按照本實(shí)施例，如第3電極部分，在電極5的底面部通過導(dǎo)電性金屬9焊接與導(dǎo)電性金屬9比較直徑方向的面積較大的板狀導(dǎo)電性金屬21，用橡膠托架19的插入口的棘爪23固定導(dǎo)電性金屬21，使該導(dǎo)電性金屬21接觸與電線束8連接的導(dǎo)電性金屬18，則可以省略錫焊工序，能夠大幅度地縮短連接電線束8與冷陰極熒光燈電極5的作業(yè)時(shí)間。
對于連接電線束的電極部分的構(gòu)成，還可以有其他各種變形。例如，如圖19所示，可以在電極5底面部焊接的線狀金屬24上錫焊電線束8的引線7。如圖20所示，在以園柱狀金屬26a為凸部的園板狀金屬25上連接電線束8的引線，并使電線束8、金屬25、金屬26a一體化，同時(shí)在電極5的底面部設(shè)置具有凹部的園柱狀金屬27，并使其開口部向著玻璃外殼1的外側(cè)，可將電線束8的凸部放入金屬27的凹部。如圖21所示，也可以將電線束8的凸部放入設(shè)置在電極5底部的凹部28。
本實(shí)施例中，說明在玻璃外殼的兩端一體地密封有底筒狀電極的冷陰極熒光燈的制造方法。
圖22是表示制造圖1的冷陰極熒光燈的工序圖。如圖所示，首先，在兩端具有開口部的直管形玻璃外殼1的內(nèi)壁涂敷熒光體，在距端部30～150mm的范圍除去熒光體，通過熱處理，在玻璃外殼的內(nèi)壁燒接熒光體，形成熒光體層2(a)。將連接在有底筒狀電極5a底面部的導(dǎo)入線頂端沖壓成形，作為凸部31a，在使電極開口端向著玻璃外殼的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)，從玻璃外殼的一端插入電極5a。在加熱玻璃外殼1的端部設(shè)置的凹處固定凸部31a，則將電極5a暫時(shí)固定在玻璃外殼1的端部(b)。在加熱已固定了電極5a的玻璃外殼1的更外側(cè)端部設(shè)置的凹處，暫時(shí)固定Zr吸氣劑32，并密封其開口部(c)。
從玻璃外殼1的另一端部與電極5同樣插入與電極5a同樣構(gòu)成的電極5b，通過在冷陰極熒光燈另一端部設(shè)置的凹處固定電極5b的凸部31b，將電極5b暫時(shí)固定在玻璃外殼1的端部(d)。在加熱已固定了電極5b的玻璃外殼1的更外側(cè)端部設(shè)置的凹處，將水銀套筒34暫時(shí)固定在電極5b與玻璃外殼1開口端之間的玻璃外殼1內(nèi)(e)。將已暫時(shí)固定了水銀套筒34的開口部作為抽氣口，利用真空發(fā)生裝置使玻璃外殼1的內(nèi)部形成真空，將稀有氣體3充填到玻璃外殼1內(nèi)部之后，密封其開口部(f)。
接著，對水銀套筒34進(jìn)行高頻加熱，將水銀導(dǎo)入到玻璃外殼1內(nèi)的電極間(g)。水銀導(dǎo)入后，在玻璃外殼1的端部密封電極5b。這時(shí)，由于產(chǎn)生氧氣等不純氣體，通過對Zr吸氣劑32、進(jìn)行高頻加熱，將不純氣體吸附在Zr吸氣劑32上(h)。然后，按照電極5a、5b的各底面部位于與玻璃外殼1的密封區(qū)域的外殼外端部，在各電極側(cè)壁密封電極5a、5b周壁的玻璃外殼1，除去凸部31a、31b(h，i)。
本實(shí)施例的制造工序中，在玻璃外殼1的端部密封電極5b，由于對Zr吸氣劑32高頻加熱，吸附氧氣等不純物，則可在無氧氣狀態(tài)下，在玻璃外殼1密封電極5b。
與此不同，在用于比較效果的比較用制造工序中，在玻璃外殼1密封電極5b時(shí)，為了抑制電極5b的氧化，在玻璃外殼1內(nèi)部充填氮?dú)獯媸褂肸r吸氣劑32。這時(shí)，在微量氧氣殘留在玻璃外殼1內(nèi)的狀態(tài)下將電極5b密封在玻璃外殼1上，電極5b的底面部將氧化，因電極5a、5b的原材料在密封區(qū)域產(chǎn)生氣泡，是造成密封強(qiáng)度下降的原因。
圖23(a)是按照本制造工序制造的冷陰極熒光燈的端部擴(kuò)大剖面圖，圖23(b)是按照比較用制造工序制造的冷陰極熒光燈的端部擴(kuò)大剖面圖。按照本制造工序，由于在無氧氣狀態(tài)下密封電極5b，則如圖23(a)所示，密封電極5b側(cè)的玻璃外殼1的端部不會膨脹。
與此不同，按照比較用制造工序，由于在微量氧氣殘留的狀態(tài)下密封電極5b，則如圖23(b)所示，密封電極5b側(cè)的玻璃外殼1的端部膨脹了。因此，為了能將冷陰極熒光燈裝配到照明裝置上，規(guī)定密封區(qū)域的直徑的管理是必要的。
因而按照本實(shí)施例，可以制造已在上述各實(shí)施例說明的冷陰極熒光燈。并且，通過對配置在玻璃外殼1端部的Zr吸氣劑32進(jìn)行高頻加熱，由Zr吸氣劑32吸附在玻璃外殼1上密封電極5b時(shí)產(chǎn)生的氧氣等不純氣體，則可在無氧氣狀態(tài)下在玻璃外殼1上密封電極5b，能夠防止電極5b的氧化，防止密封強(qiáng)度的降底。
按照本實(shí)施例，由于在無氧氣狀態(tài)下將電極5b密封在玻璃外殼1上，則可防止密封電極5b側(cè)的玻璃外殼1端部膨脹。
按照本實(shí)施例，在工序(e)中將水銀套筒34暫時(shí)固定在電極5b與玻璃外殼1的開口端之間的玻璃外殼1內(nèi)，然而，也可以在工序(b)后將水銀套筒34暫時(shí)固定在電極5a與玻璃外殼1的開口端之間的玻璃外殼1內(nèi)。
在各電極側(cè)壁密封玻璃外殼1的工序(I)中，也可以在電極側(cè)壁上密封一個(gè)電極周壁的玻璃外殼之后，在其電極側(cè)壁上密封另一個(gè)電極周壁的玻璃外殼。
本實(shí)施例中，將比較本冷陰極熒光燈(以下稱實(shí)施例3)與特許文獻(xiàn)1的冷陰極熒光燈(以下稱比較例2)的特性。實(shí)施例3的構(gòu)成基本上與實(shí)施例1一樣，但玻璃外殼的外徑為2.6mm。比較例2中，玻璃外殼和電極的基本構(gòu)造與實(shí)施例3一樣，僅電極的密封位置與實(shí)施例3不同。
圖24(a)是實(shí)施例3的電極密封位置圖，圖24(b)是比較例2的電極密封位置圖。如圖24(a)所示，實(shí)施例3的構(gòu)造是電極底面部位于電極5與玻璃外殼1的密封區(qū)域的外殼外端部，電極端部被完全收納在密封區(qū)域，然而如圖24(b)所示，比較例2的構(gòu)造是電極的開口端位于密封區(qū)域的外殼內(nèi)端部，電極端部向玻璃外殼的外部伸出。
圖25是相對于實(shí)施例3和比較例2的冷陰極熒光燈管電流的管電壓特性曲線圖，橫軸是管電流(mA)，縱軸是管電壓(Vrms)。如圖所示，在換流器電源供給的電力一定時(shí)，從管電流超過8mA處開始，比較例2與實(shí)施例3相比，管電壓升高。認(rèn)為這是由于在比較例2中，電極的端部伸出到玻璃外殼的外部，因放熱電極冷卻，抑制了電極的電子發(fā)射量。
當(dāng)測定管電流是10mA的溫度時(shí)，在實(shí)施例3，電極5與玻璃外殼1的密封區(qū)域和在玻璃外殼內(nèi)突出的電極5的殼體部全區(qū)域?yàn)榇笾孪嗤瑴囟龋鼙诓康淖罡邷囟仁?14℃，與此相反，在比較例2，玻璃密封區(qū)域是208℃，低于本申請案6℃，電極突出部分的最高溫度是92℃。
比較例2中，冷卻有底筒狀電極的底部，與實(shí)施例2相比，由于抑制了電子發(fā)射管電壓升高，則在消耗電力一定的情況下，管電流被抑制，存在照度降低的缺點(diǎn)。與此相反，在實(shí)施例3中，與比較例2比較，管電壓降低，管電流增加，可以提高照度。
即，為了增加有效發(fā)光長度，如特許文獻(xiàn)1所述，將有底筒狀電極的開口端配置在電極和玻璃外殼的密封區(qū)域的外殼內(nèi)端部，但是考慮適用于正在成為近年來主流的高亮度監(jiān)測器，其還不是適合的構(gòu)造。
然而，本冷陰極熒光燈，使電極5的各開口端向著玻璃外殼1的空間內(nèi)側(cè)，電極底面部位于電極5與玻璃外殼1的密封區(qū)域的外殼外端部，將電極端部完全收納在密封區(qū)域，不突出到玻璃外殼的外部，防止電極5冷卻，不會招致電子發(fā)射效率、照度的可靠性降低，可增加有效發(fā)光長度。
上述第1實(shí)施例說明的冷陰極熒光燈，由于是有底筒狀電極5a、5b的底部外面與玻璃外殼1的端面大致為同一面，與外部大氣接觸的部分很少的構(gòu)造，當(dāng)在該電極5a、5b上外加高壓放電發(fā)光時(shí)，電極5a、5b的放熱被抑制在最小限度，而且由于有效發(fā)光長度增加，具有能高效率發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)。
然而，在上述冷陰極熒光燈中，在將鉬用于電極5a、5b，利用大氣中的噴燈加熱在玻璃外殼1的端部開口部中密封的制造過程中，由于在高溫的噴燈火焰中直接加熱電極5a、5b的表面，則從電極5a、5b的表面產(chǎn)生白煙，被密封在金屬和玻璃之間形成氣泡，損害了金屬相與玻璃相的緊密性，出現(xiàn)使密封強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。該氣泡的產(chǎn)生，還會通過封入玻璃相的氣泡，使燈內(nèi)的封入氣體漏泄。推測這種氣泡的產(chǎn)生，是由于在鉬制電極5a、5b表面用噴燈火焰加熱到400℃以上時(shí)，在該表面形成氧化鉬MoO3，再進(jìn)一步加熱將可能氣體。并且，也認(rèn)為由于電極5a、5b的表面積比引線的表面積大，在用噴燈火焰加熱的情況下，其發(fā)熱量更大，結(jié)果將會助長上述氣泡的產(chǎn)生。也就是，在密封有底筒狀電極時(shí)，由于表面積增加，使得密封時(shí)的放熱增加，與已往相比，有必要使用高卡熱量的噴燈，因此，密封部分的加熱溫度升高，電極表面產(chǎn)生白煙，這是氣泡產(chǎn)生的原因。
并且，氣泡的發(fā)生導(dǎo)致密封部的玻璃外殼直徑肥大化，在外殼細(xì)徑化設(shè)計(jì)方面帶來了麻煩。
第5實(shí)施例的發(fā)明針對上述技術(shù)課題，提供了一種構(gòu)成電極的金屬相與玻璃外殼端部的玻璃相的密合性良好且密封強(qiáng)度強(qiáng)、可靠性高的冷陰極熒光燈及其制造方法。
圖26(a)是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈的軸方向剖面圖，圖26(b)是圖26(a)的B-B線剖面圖。
本實(shí)施例的冷陰極熒光燈41的構(gòu)造是在玻璃外殼1的內(nèi)壁形成厚度約20～30μm的熒光體層2，在玻璃外殼1的兩端部，以使其開口部5C向著放電空間5的姿勢氣密地密封有底筒體型電極5a、5b。為了對該電極5a、5b外加高壓，從電極5a、5b的外側(cè)底面引出引線7a、7b。在玻璃外殼1的放電空間42，封入氬、氖、氙等至少1種稀有氣體和水銀。
電極5a、5b以鉬為材料，是有底筒狀體，被密封在玻璃外殼1的端部開口部之中，在與玻璃相接觸的部分預(yù)先形成氧化膜43。
在該電極5a、5b外周面形成氧化膜43的方法是將電極體支持在旋轉(zhuǎn)臺上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)用氣體噴燈加熱必須形成氧化膜43的部分。這時(shí)，如前所述，當(dāng)用噴燈的火焰將鉬制電極5a、5b表面加熱到400℃以上時(shí)，在其表面形成氧化鉬MoO3，當(dāng)繼續(xù)加熱其，達(dá)到作為氧化鉬MoO3的沸點(diǎn)1155℃時(shí)，MoO3成為氣泡并氣體。在該狀態(tài)下，進(jìn)一步加熱時(shí)，MoO3全部氣化，在其表面形成再加熱也不會氣化的氧化膜。不必確認(rèn)該氧化膜的化學(xué)式，但可推測是具有Mo2O5的化學(xué)式的氧化鉬。
在電極5a、5b的表面，為了在沒有必要形成氧化膜的部分不形成氧化膜，如后所述，在該部分噴涂作為惰性氣體氮?dú)狻?br> 然后，準(zhǔn)備預(yù)先在外周面形成氧化膜43的有底筒狀電極5a、5b，將其分別插入兩端開口的玻璃外殼1的兩端開口部，用氣體噴燈加熱端部，使形成電極5a、5b的氧化膜43的部分與玻璃相不透氣地接合。這時(shí)的氣體噴燈，使用已往1.3～1.5倍卡熱量的噴燈。當(dāng)不變更卡熱量時(shí)，利用已往的約1.5倍燒制時(shí)間，也可以完成不透氣地密封。
這樣，如圖27所示，即得到將在外周面形成氧化膜43的有底筒狀金屬電極5a、5b不透氣地密封在玻璃外殼1的兩端開口部中的冷陰極熒光燈41。
氧化膜43的厚度最好是0.2～3.0μm。圖27表示氧化膜43的厚度與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)時(shí)，玻璃外殼1為外徑2.0mm，內(nèi)徑1.6mm，電極5a、5b為外徑1.1mm、內(nèi)徑0.9mm、長度3.5mm、底厚0.1mm，在從底部到1.5mm范圍的外周面形成氧化膜43。
從圖27可見，電極5a、5b的拉伸強(qiáng)度，在沒有氧化膜43時(shí)為35kgf，若形成0.2μm厚的氧化膜43，則提高到7kgf。當(dāng)氧化膜43超過3.0μm厚度時(shí)，形成過氧化，會發(fā)生表面剝離等危害。因此，在電極5a、5b上形成的氧化膜43的厚度在0.2μm～3.0μm范圍是適當(dāng)?shù)摹?br> 電極5a、5b的氧化膜43的形成，除了以前利用氣體噴燈的焙燒方法之外，也可以利用激光加熱法，或者利用藥品的氧化方法。
電極5a、5b的原料，與玻璃外殼1的熱膨脹系數(shù)接近的金屬鉬最為適合，也可以用鈮、鉭。
圖26(a)、(b)所示的本實(shí)施例的實(shí)施例制品和圖1所示的比較例制品，都是有底筒狀，對于將在外周面未形成氧化膜的電極5a、5b密封在玻璃外殼1的端部開口部的多個(gè)制品，進(jìn)行電極5a、5b部分的拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果示于圖28的表、圖29的圖表。
比較例制品、實(shí)施例制品都是玻璃外殼1為外徑2.0mm、內(nèi)徑1.6mm、長度200mm，電極間距離194mm。并且，電極3、30是鉬制，外徑1.1mm、內(nèi)徑0.9mm、長度3.5mm、底厚0.1mm。本實(shí)施例制品，在從底部到1.5mm范圍的外周面形成1.8μm厚的電極5a、5b的氧化膜43。相對于玻璃外殼1的電極5a、5b的密封，是在從這些電極外側(cè)底部到1.5mm的范圍。
從圖28、圖29的圖表可清楚地知道，比較例產(chǎn)品僅是3.5kgf左右的拉伸強(qiáng)度，而本實(shí)施例產(chǎn)品是7.0kgf左右的拉伸強(qiáng)度，密封強(qiáng)度提高了。
以下，用圖30、圖31說明本發(fā)明第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈及其制造方法。該冷陰極熒光燈的特征在于電極5a(5b)的形狀，必須形成氧化膜43的部分的直徑較大，在主要有助于放電作用的放電空間5側(cè)露出的部分的直徑較小。玻璃外殼1的構(gòu)造、形狀與第5實(shí)施例一樣。
在玻璃外殼1的端部開口部中密封上述構(gòu)造的電極5a(5b)之前，在必須形成氧化膜43的部分形成氧化膜43，如圖31所示，將必須形成電極5a(5b)粗直徑的氧化膜部分支持在旋轉(zhuǎn)保持臺123上，在不必形成氧化膜的細(xì)直徑部分，蓋上氮?dú)庾⑷胝?22，從氮?dú)庾⑷牍?21供給氮?dú)?。在這種狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)保持臺123使電極5a(5b)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)用氫氣噴燈那樣的氣體噴燈124焙燒粗直徑部分。
這樣，作為惰性氣體的氮?dú)庾柚拱姌O5a(5b)的開口部內(nèi)的電極5a(5b)細(xì)直徑部分的內(nèi)周面、外周面由于氣體噴燈124引起的氧化，僅在必須形成氧化膜的粗直徑部分的外周面形成氧化膜43。本實(shí)施例使用的電極5a(5b)，粗直徑部分和細(xì)直徑部分的臺階差部分阻止了氮?dú)猓蛊潆y于流向必須形成氧化膜的粗直徑部分，也具有僅在必須形成氧化膜的部分正確地形成氧化膜43的優(yōu)點(diǎn)。
與第5實(shí)施例的情況一樣，在玻璃外殼1的兩端開口部中，分別加熱密封僅在必須形成氧化膜的部分形成氧化膜43的電極5a(5b)，制成冷陰極熒光燈。
這樣制造的第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品，與作為比較例制品的第5實(shí)施例一樣，整體是園筒狀，與在玻璃外殼1的兩端開口部中密封內(nèi)外全面氧化的電極的冷陰極熒光燈一起計(jì)測放電特性，如圖32所示曲線圖。
從圖32的圖表可清楚地知道，相對于使用將全體氧化的電極的比較例制品，使用本實(shí)施例的僅在一部分形成氧化膜的電極的實(shí)施例制品時(shí)，可用更低的管電壓得到與比較例制品同等的管電流，放電效率提高了。
還有，第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈，與第5實(shí)施例的冷陰極熒光燈比較，制造質(zhì)量也穩(wěn)定。
圖33是對于使用在軸方向外徑為一定形狀的電極5a(5b)的第5實(shí)施例冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品，與使用圖30所示外徑不同形狀的電極5a(5b)的第6實(shí)施例冷陰極熒光燈的實(shí)施例制品，表示檢查其多個(gè)密封部長度(燈軸方向的長度)的結(jié)果。據(jù)此可知，第6實(shí)施例的冷陰極熒光燈，改善了電極與玻璃的密封部長度的分散性。
用圖34說明本發(fā)明第7實(shí)施例的冷陰極熒光燈。第7實(shí)施例的特征是電極5a(5b)的形狀與第6實(shí)施例相反，在玻璃外殼1的放電空間側(cè)突出的部分為粗直徑，必須形成氧化膜的部分為細(xì)直徑，將該形狀的電極5a(5b)分別密封在玻璃外殼1的兩端開口部。也就是，在該細(xì)徑部形成玻璃珠44，在密封玻璃外殼時(shí)，可以加大該密封部分的玻璃管厚度，則能夠提高密封強(qiáng)度。
該第7實(shí)施例與第6實(shí)施例一樣，使用圖31所示裝置，僅在電極5a(5b)的細(xì)直徑部分形成氧化膜43，而在主要有助于放電作用的粗直徑部分不形成氧化膜，則可提高放電特性。并且，本實(shí)施例的情況下，由于有助于放電作用的部分是粗直徑，則還有與對向電極之間的放電特性提高的優(yōu)點(diǎn)。
第6、第7實(shí)施例中，電極5a(5b)的材料，可以采用鉬、鈮、鉭。
如上所述，采用本發(fā)明的冷陰極熒光燈，不會招致相對于電子發(fā)射效率、照度的可靠性下降，并可增加有效發(fā)光長度。
按照本發(fā)明，即可提供一種構(gòu)成電極的金屬相與玻璃外殼端部的玻璃相密合性良好、密封強(qiáng)度強(qiáng)、可靠性高的電極一體密封型冷陰極熒光燈。
權(quán)利要求
1.一種冷陰極熒光燈，其特征是具有玻璃外殼；在該玻璃外殼內(nèi)壁形成的熒光體層；以及在該玻璃外殼內(nèi)封入稀有氣體和水銀，而且在玻璃外殼的兩端部密封的電極，上述電極為有底筒狀，而且上述有底筒狀電極在上述有底筒狀電的筒狀殼體部密封上述玻璃外殼端部，使開口端突出在上述玻璃外殼空間內(nèi)側(cè)后露出，同時(shí)進(jìn)行封裝，使有底筒狀電極的電極底部位于該密封區(qū)域。
2.權(quán)利要求1記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述有底筒狀電極底部的在玻璃外殼外側(cè)露出的端部上焊接銅或銅氧化物。
3.權(quán)利要求1記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述有底筒狀電極底部的在玻璃外殼外側(cè)露出的端部上焊接板狀導(dǎo)電性金屬，焊接輪狀引出端子。
4.權(quán)利要求1記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述有底筒狀電極底部的在玻璃外殼外側(cè)露出的端部上，通過具有彈性的導(dǎo)電性金屬，焊接板狀導(dǎo)電性金屬。
5.一種冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是，具有在兩端開口的玻璃外殼的內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入到玻璃外殼內(nèi)，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；將暫時(shí)固定該電極的一側(cè)的玻璃外殼開口端密封的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼的另一端部的工序；在上述暫時(shí)固定的電極與上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)成為真空，然后充填稀有氣體，然后再密封該開口部的工序；高頻加熱水銀套筒，將水銀導(dǎo)入到玻璃外殼內(nèi)的電極間的工序；以及在上述各電極側(cè)壁密封上述各電極周壁的玻璃外殼的工序。
6.一種冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是，具有在兩端開口的玻璃外殼的內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插到入玻璃外殼內(nèi)，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；在該暫時(shí)固定的電極與上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；密封暫時(shí)固定該電極的一側(cè)的玻璃外殼開口端的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼另一端部的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)成為真空，充填稀有氣體后再密封其開口部的工序；以高頻加熱水銀套筒，將水銀導(dǎo)入到玻璃外殼內(nèi)的電極間的工序；在上述各電極側(cè)壁密封上述各電極周壁的玻璃外殼的工序。
7.一種冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是，具有；在兩端開口的玻璃外殼的內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入到玻璃外殼內(nèi)，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；在暫時(shí)固定該電極的玻璃外殼開口端部的空間部，暫時(shí)固定吸氣劑并密封玻璃外殼開口端的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼的另一端部的工序；在上述暫時(shí)固定的電極與上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒暫時(shí)固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間中的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)成為真空，充填稀有氣體后再密封其開口部的工序；高頻加熱水銀套筒，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)的電極間的工序；在上述各電極側(cè)壁密封上述各電極周壁的玻璃外殼的工序。
8.一種冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是，具有在兩端開口的玻璃外殼的內(nèi)壁形成熒光體層的工序；從上述玻璃外殼的一端將有底筒狀電極插入到玻璃外殼內(nèi)，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼一端的工序；在固定該電極的玻璃外殼開口端部一側(cè)的空間部，暫時(shí)固定吸氣劑并密封玻璃外殼開口端的工序；從玻璃外殼內(nèi)的另一端部插入有底筒狀電極，將該電極暫時(shí)固定在玻璃外殼的另一端部的工序；在上述暫時(shí)固定的電極與上述玻璃外殼的開口端之間，將水銀套筒固定在上述玻璃外殼內(nèi)的空間的工序；將上述開口端的開口部作為抽氣口，使玻璃外殼內(nèi)成為真空，然后充填稀有氣體，其后再密封其開口部的工序；高頻加熱水銀套筒，將水銀導(dǎo)入玻璃外殼內(nèi)的電極間的工序；上述各電極周壁，在將另一個(gè)電極周壁的玻璃外殼密封在電極側(cè)壁之后，將上述一個(gè)電極周壁的玻璃外殼密封在電極側(cè)壁上的工序。
9.一種冷陰極熒光燈，其特征在是，具有玻璃外殼；在該玻璃外殼的內(nèi)壁形成的熒光體層；在該玻璃外殼內(nèi)封入的放電媒體；以及在上述玻璃外殼的兩端部密封的筒狀電極，上述筒狀電極其一端在上述玻璃外殼空間內(nèi)露出，而且另一端被封裝，使其位于在上述玻璃外殼端部形成的密封區(qū)域內(nèi)，同時(shí)至少在位于上述密封區(qū)域內(nèi)的部分外周面上形成氧化膜。
10.權(quán)利要求9記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述電極外周面的氧化膜厚度為0.2～3.0μm。
11.權(quán)利要求10記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述電極僅在與上述玻璃外殼接合的部分上形成其外周面的氧化膜。
12.權(quán)利要求11記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述電極，其在與上述玻璃外殼接合的部分和在玻璃外殼的放電空間一側(cè)突出的部分外徑不同。
13.權(quán)利要求9至12的任一項(xiàng)記載的冷陰極熒光燈，其特征是上述電極用鉬構(gòu)成。
14.一種冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是在利用有底筒狀金屬電極氣密密封玻璃外殼的端部開口部時(shí)，在上述電極的外周面預(yù)先形成氧化膜，將該電極插入到上述玻璃外殼的端部開口部中，加熱該電極的插入部，以此在上述玻璃外殼的端部密封該電極的外周部。
15.權(quán)利要求14記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是上述電極外周面的氧化膜厚度為0.2～3.0μm。
16.權(quán)利要求14記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是上述電極外周面的氧化膜僅在與必須形成該氧化膜的部份、即上述玻璃外殼端部接合的部分形成。
17.權(quán)利要求16記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是一邊在不必形成上述電極的氧化膜的部分吹拂氮?dú)?，一邊用噴燈焙燒必須形成氧化膜的部分，以形成上述氧化膜?br> 18.權(quán)利要求16記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是上述電極，其不必形成氧化膜的部分與必須形成氧化膜的部分外徑不同。
19.權(quán)利要求14～18的任一項(xiàng)記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是上述電極以鉬為材料。
20.權(quán)利要求19記載的冷陰極熒光燈的制造方法，其特征是上述電極的外周面通過加熱到上述鉬的沸點(diǎn)溫度以上形成上述氧化膜。
全文摘要
不會招致相對于電子發(fā)射效率、照度的可靠性降低并增加了有效發(fā)光長度。在玻璃外殼1的兩端部一體地密封有底筒狀電極5a、5b。并且，將電極5a、5b的各開口端向著玻璃外殼1的空間內(nèi)側(cè)，按照電極底部位于電極5a、5b與玻璃外殼1的密封區(qū)域，在電極5a、5b的殼體部密封玻璃外殼端部。根據(jù)該構(gòu)成，電極端部不露出在玻璃外殼之外，防止電極5a、5b的冷卻。電極5a、5b的材料，使用Mo、Nb、Ta等耐濺射用金屬。電極5a、5b的底部厚度為0.07mm以上。電極5a、5b的側(cè)壁厚度為0.05～0.3mm范圍。
文檔編號H01J65/00GK1549299SQ20031010979
公開日2004年11月24日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日
發(fā)明者富田保男, 熊勝則, 池田達(dá)也, 也 申請人:哈利盛東芝照明株式會社